單片機(jī)原理與應(yīng)用補(bǔ)充內(nèi)容(參考版)
2025-03-25 05:06本頁(yè)面
【正文】 單片機(jī)的 ISP接口通過 MISO、 MOSI、SCK三根信號(hào)線，以 串行模式 為系統(tǒng)提供了對(duì)MCU芯片的編程寫入和讀出功能。 ISP現(xiàn)在已經(jīng)成為一種概念，它的提出改變了傳統(tǒng)硬件系統(tǒng)開發(fā)的流程，大大方便了開發(fā)者，加快了開發(fā)速度。 ISP的優(yōu)點(diǎn) ISP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是不需要編程器就可以進(jìn)行單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)，單片機(jī)芯片可以直接焊接到電路板上，調(diào)試結(jié)束即成成品，免去了調(diào)試時(shí)由于頻繁地插入取出芯片對(duì)芯片和電路板帶來的不便。對(duì)于單片機(jī)來講可以通過 SPI或其它的串行接口接收上位機(jī)傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲(chǔ)器中。 ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。 2022/4/14 62 ISP （ InSystem Programming）技術(shù) Lattice是 ISP（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者 (據(jù)說 Lattice公司最早是由華人創(chuàng)辦的）， ISP技術(shù)極大的促進(jìn)了 PLD產(chǎn)品的發(fā)展。 2022/4/14 61 2．外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀時(shí)序 第一個(gè)機(jī)器周期是取指周期，是從 ROM中讀取指令數(shù)據(jù)，第二個(gè)機(jī)器周期才開始讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM中的內(nèi)容。 當(dāng)指令為多字節(jié)或多周期指令時(shí) ， 只有第一個(gè) ALE信號(hào)進(jìn)行讀指令操作 ， 其余的 ALE信號(hào)為無效操作 （ 或讀操作數(shù)操作 ） 。 單周期和雙周期指令的取指時(shí)序圖如下頁(yè)圖所示 。 單片機(jī)執(zhí)行任何一條指令時(shí)都可以分為 取指階段 和 執(zhí)行階段 。 以機(jī)器周期為單位 ， 指令可分為單周期 、 雙周期和四周期指令 。 一個(gè)指令周期通常含有 1～ 4個(gè)機(jī)器周期 。 4. 指令周期： 執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期 。 MCS51中規(guī)定一個(gè)機(jī)器周期包含 12個(gè)時(shí)鐘周期 ， 即有 6個(gè)狀態(tài) ， 分別表示為 S1～ S6。 一個(gè)狀態(tài)有兩個(gè)節(jié)拍 ， 前半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍定義為 P1， 后半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍定義為 P2。 它是時(shí)序中的最小單位 。 時(shí)序是用定時(shí)單位來描述的， MCS51的時(shí)序單位有四個(gè)，分別是時(shí)鐘周期（節(jié)拍）、狀態(tài)、機(jī)器周期和指令周期。 校驗(yàn) 的主要操作是在向片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 EPROM寫入信息時(shí)或?qū)懭胄畔⒑?，可將片?nèi) EPROM的內(nèi)容讀出進(jìn)行校驗(yàn)，以保證寫入信息的正確性。 2022/4/14 55 編程和校驗(yàn)方式 編程和校驗(yàn)方式用于內(nèi)部含有 EPROM的單片機(jī)芯片 （ 如8751） ， 一般的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)都提供實(shí)現(xiàn)這種方式的設(shè)備和功能 。 退出掉電工作方式 ，只能采用硬件復(fù)位的方法 。 （ 3） 掉電工作方式 將 PD置為 1（ 用指令 MOV PCON, 02H） ， 可使單片機(jī)進(jìn)入掉電工作方式 。 此時(shí) ， CPU進(jìn)入空閑待機(jī)狀態(tài) ， 中斷系統(tǒng) 、 串行口 、 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ， 仍有時(shí)鐘信號(hào) ， 仍繼續(xù)工作 。 SMOD： 為串行口波特率倍率控制位，用于串行通信。 上面的 IDL、 PD同時(shí)為 1， 則進(jìn)入掉電工作方式 ， 同時(shí)為 0， 則工作在正常運(yùn)行狀態(tài) 。 IDL： 空閑方式控制位 ， 該位為 1時(shí) ， 單片機(jī)進(jìn)入空閑待機(jī)工作方式 。因此 ， CHMOS型單片機(jī)特別適用于低功耗應(yīng)用場(chǎng)合 ， 它的空閑方式和掉電方式都是由電源控制寄存器 PCON中相應(yīng)的位來控制 。 1． HMOS單片機(jī)的掉電保護(hù) 當(dāng) VCC突然掉電時(shí) ， 單片機(jī)通過中斷將必須保護(hù)的數(shù)據(jù)送入內(nèi)部 RAM， 備用電源 VPD可以維持內(nèi)部 RAM中的數(shù)據(jù)不丟失 。 2022/4/14 52 節(jié)電工作方式是一種低功耗的工作方式，可分為空閑（等待）方式和掉電（停機(jī)）方式。 按一次 ， 單片機(jī)就執(zhí)行一條指令 （ 僅僅執(zhí)行一條 ） ， 這樣就可以逐條檢查程序 ， 發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修改 。單片機(jī)按照程序事先編排的任務(wù) ， 自動(dòng)連續(xù)地執(zhí)行下去 。 1． 連續(xù)執(zhí)行工作方式 這是所有單片機(jī)都需要的一種方式 。 2022/4/14 50 復(fù)位后 ， 8051的各特殊功能寄存器的初始狀態(tài)如下表所示 。 MCS51單片機(jī)在 RST引腳產(chǎn)生兩個(gè)機(jī)器周期（即 24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的 高電平 即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 復(fù)位方式 系統(tǒng)開始運(yùn)行和重新啟動(dòng)靠復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)，這種工作方式為復(fù)位方式。其他情況下，該引腳均為高電平封鎖狀態(tài)。 （ 5） 片外 ROM選通線。 （ 2） ALE/ 2022/4/14 47 （ 4） XTAL1和 XTAL2 XTAL1腳為片內(nèi)振蕩電路的輸入端， XTAL2腳為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器的 MCS51單片機(jī) （ 如 8051） ， 必須接高電平 。 （ 3） /VPP 允許訪問片外程序存儲(chǔ)器 /編程電源引腳 。 當(dāng)不訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí) ， ALE端將輸出一個(gè) 1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào) 。 2022/4/14 46 地址鎖存允許 /編程引腳 。 2022/4/14 45 3．控制線 （ 1） RST/VPD RST/VPD引腳是復(fù)位信號(hào) /備用電源線引腳。雙向端口有三種狀態(tài)： 高、低或高阻。 2022/4/14 44 雙向口與準(zhǔn)雙向口 ? 1：準(zhǔn)雙向一般只能用于數(shù)字輸入輸出，輸入時(shí)為弱上拉狀態(tài)（約 50K上拉），端口只有兩種狀態(tài)： 高或低 。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。 （ 4） P3口 （ ～ ） 8位準(zhǔn)雙向 I/O口 ， 內(nèi)部具有上拉電阻 。 又可作為通用 I/O口 ， 每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。
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